[Kiến thức vật lý] Bản chất của dòng điện trong kim loại

03/03/2021

Vật lý là một trong những môn học khó đối với chương trình trung học cơ sở và trung học phổ thông. Để giúp các bạn hiểu rõ hơn về bản chất của dòng điện trong kim loại, cũng đọc những thông tin chia sẻ hữu ích tại bài viết này ngay nhé! Chắc chắn bạn không chỉ hiểu bản chất và còn bỏ túi được nhiều thông tin hữu ích cho bản thân, tải được những bổ tài liệu bổ sung kiến thức cực chất lượng nữa đó nhé! Còn chờ giờ mà không đọc ngay bài viết này nhỉ!

Tìm gia sư

1. Bản chất của dòng điện trong kim loại

Bạn đang muốn tìm hiểu về bản chất của dòng điện trong kim loại. Vậy, những thông tin sẽ được chia sẻ và bất mí ngay sau đây sẽ là kiến thức cực bổ ích cho các bạn đó nhé! 

Bản chất của dòng điện trong kim loại bao gồm những kiến thức bạn cần nắm được và hiểu rõ như sau:

Bản chất của dòng điện trong kim loại
Bản chất của dòng điện trong kim loại

+ Thứ nhất, trong kim loại các nguyên tử trở thành các ion dương khi bị mất electron hóa trị. Các ion dương này sẽ diễn ra việc liên kết lại với nhau theo một trật tự, thông qua đó tạo thành một mạng tinh thể kim loại. Các mạng tinh thể này sẽ càng mất trật tự khi chuyển động nhiệt của các ion càng mạnh.

+ Thứ hai, các electron hóa trị khi tách khỏi nguyên tử sẽ trở thành các e tự do và có mật động n không đổi (trong đó n là một hằng số). Chúng sẽ chuyển động một cách hỗn loạn và tạo thành khí electron tự do, bao phủ lên toàn bộ thể tích của khối kim loại, chính vì vậy mà không có dòng điện này được sinh ra.

+ Thứ ba, khi điện trường được sinh ra bởi nguồn điện ngoài, nó sẽ đẩy khỉ electron trôi ngược chiều với dòng điện trường, khi đó sẽ tạo ra được dòng điện.

+ Thứ tư, sự mất trật tự của mạng tinh thể khiến việc chuyển động của các electron tự do bị cản trở. Đây là nguyên nhân chính hình thành lên điện trở kim loại. Các loại mất trật tự thường gặp trong kim loại là chuyển động nhiệt của các ion trong mạng tính thể, các nguyên tử lạ lẫn trong kim loại và sự méo mạng tinh thể do biến dạng cơ học tạo ra. Đặc biệt điện trở trong kim loại lại cực kỳ nhạy cảm với những yếu tố đã nói trên.

Bản chất của dòng điện trong kim loại là sự di chuyển có hướng của e chịu tác động của điện trường
Bản chất của dòng điện trong kim loại là sự di chuyển có hướng của e chịu tác động của điện trường

Theo thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại đã chứng minh được rằng các hạt tải điện trong kim loại đều là các electron tự do, chúng có mật độ cao nên kim loại có khả năng dẫn điện cực tốt. Từ nhiều tính chất khác của kim loại cũng cho thấy khả năng dẫn điện cực tốt của nó đó nhé!

Tóm lại, bạn có thể hiểu đơn giản về bản chất của dòng điện trong kim loại đó chính là dòng chuyển dịch có hướng của các electron tự do phía bên trong một kim loại ất kỳ khi hai đầu cả dây kim loại có sự chênh lệch về điện thế. Bạn có thể hiểu đơn giản và ngắn gọn hơn về bản chất của dòng điện trong kim loại là sự chuyển dời có hướng của các e tự do dưới tác dụng của điện trường tạo ra.

Đọc thêm: Tìm gia sư lý lớp 11

2. Trong kim loại điện trở suất phụ thuộc theo nhiệt độ

Khi tiến hành thí nghiệm để kiểm tra về sự phụ thuộc của điện trở suất trong kim loại theo nhiệt độ chứng tỏ rằng trở suất p của kim loại sẽ tăng theo nhiệt độ và nó gần đúng theo hàm bậc nhất:

Trong kim loại điện trở suất phụ thuộc theo nhiệt độ
Trong kim loại điện trở suất phụ thuộc theo nhiệt độ

P = p0[1+ α(t-t0)]

Trong hàm số trên, cụ thể các đại lượng được biểu thị như sau:

+ p0 là điện trở suất ở nhiệt độ t0 và được tính bằng đơn vị độ C(thường ở 20 độ C).

+ p là thể hiện cho điện trở suất ở nhiệt độ t0 độ C.

+ α là hệ số nhiệt của điện trở, tính bằng K – 1.

Đặc biệt, hệ số nhiệt điện trở sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ và độ sạch và chế độ gia công của vật liệu đó như thế nào nữa đó nhé! Vậy khi ở nhiệt độ thấp thì điện trở trong kim loại như thế nào, cũng tìm hiểu thêm kiến thức với phần tiếp theo của bài viết nhé!

3. Ở nhiệt độ thấp, điện trở của kim loại thể nào?

Điện trở suất của kim loại sẽ giảm liên tục khi nhiệt độ giảm. Khi nó giảm đến gần 0 độ K thì điện trở của kim loại sạch đều rất bé đó nhé!

Ở nhiệt độ thấp, điện trở của kim loại thể nào?
Ở nhiệt độ thấp, điện trở của kim loại thể nào?

Điện trở suất sẽ đột ngột giảm xuống bằng 0 đối với một số kim loại và hợp kim trong trường hợp ở nhiệt độ thấp hơn 1, nhiệt độ tới hạn Tc. Từ đây, các vật liệu này thường chuyển sang trạng thái được gọi là siêu dẫn.

Bật mí cho các bạn biết về một số ứng dụng của hiện tượng siêu dẫn hiện nay như sau: Ứng dụng đối với các cuộn dây siêu dẫn dùng để tạo ra các từ trường cực mạnh, ứng dụng cho các đường dây tải điện và tổn hao năng lượng trên đường dây không còn nữa.

Đọc thêm: Bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn

4. Chia sẻ thông tin về hiện tượng nhiệt điện

Trong lý thuyết về electron về tính dẫn điện của kim loại còn cho thấy, nếu một sợi dây kim loại có một đầu lạnh và đầu còn lại nóng thì chuyển động nhiệt của e sẽ làm cho 1 phần e tự do ở đầu nóng sẽ dồn về phía đầu lạnh của dây. Theo đó, đầu lạnh tích điện âm, còn đầu dậy nóng sẽ tích điện dương.

Chia sẻ thông tin về hiện tượng nhiệt điện
Chia sẻ thông tin về hiện tượng nhiệt điện

Giữa đầu lạnh và đầu nóng sẽ một sự tồn tại của một hiệu điện thế nào đấy. Khi bạn hàn hai đầu dây kim loại nhưng khác loại với nhau lại, trong đó có một mối hàn ở nhiệt độ thấp và một mối hàn ở nhiệt độ cao thì điều này tạo ra hiệu điện thế ở đầu lạnh và đầu nóng của từ sợi dây sẽ không hề giống nhau đâu nhé! Điều này hình thánh trong mạch một suất điện động ξ – suất điện động nhiệt điện, còn đối với bộ hai dây dẫn được hai hai đầu với nhau sẽ được gọi chung là cặp nhiệt điện.

Công thức tính ξ là: ξ = αt(T1 – T2)

Trong công thức trên bạn cần nắm được:

+ T1 – T2 là hiệu nhiệt điện ở đầu nóng của dây dẫn và đầu lạnh của dây dẫn.

+ αt là hệ số nhiệt điện động, hệ số này sẽ phụ thuộc vào bản chất của 2 loại vật liệu dùng để tạo nên cặp nhiệt điện trong dây dẫn.

Hiện tượng nhiệt điện của dòng điện trong kim loại
Hiện tượng nhiệt điện của dòng điện trong kim loại

Theo thời gian và điều kiện thí nghiệm thì suất điện động nhiệt điện dù có nhỏ nhưng lại cực kỳ ổn định. Điều này thường được ứng dụng phổ biến để đo nhiệt độ đó nhé!

5. Một số tài liệu về dòng điện trong kim loại

Vật lý luôn là một mô học khó đối với rất nhiều học sinh, những thông tin chia sẻ ở trên đã giúp bạn hiểu được về bản chất của dòng điện trong kim loại, đồng thời có thêm nhiều kiến thức hữu ích liên quan đến dòng điện trong kim loại hiện nay. Tuy nhiên, lượng kiến thức trong bài này là chưa đủ, các bạn cần tìm hiểu thêm về dòng điện trong kim loại với các tài liệu được chia sẻ và cùng cấp dưới đây. 

Một số tài liệu về dòng điện trong kim loại
Một số tài liệu về dòng điện trong kim loại

Tài liệu này có cả kiến thức và bài tập để các bạn vận dụng, hiểu rõ hơn về bản chất của dòng điện trong kim loại nói riêng các kiến thức liên quan đến dòng điện trong kim loại nói chung đó nhé!

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (1).doc 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (1).pdf 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (2).doc 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (2).pdf 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (3).doc 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (3).pdf 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (4).pdf 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (5).pdf 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (6).pdf 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (7).pdf 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (8).pdf 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (9).pdf 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (10).pdf 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (11).pdf 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (12).pdf 

tài liệu về bản chất của dòng điện trong kim loại (13).pdf

Qua những thông tin hữu ích được chia sẻ trong bài viết này không chỉ giúp bạn hiểu được bản chất của dòng điện trong kim loại mà còn mang đến lượng kiến thức vật lý liên quan hữu ích. Hy vọng với những thông tin và kiến thức được chia sẻ trong bài viết này sẽ giúp các bạn học vật lý tốt hơn. Đặc biệt tài về thêm những tài liệu liên quan đến dòng điện trong kim loại để tìm hiểu và bổ sung thêm kiến thức cho bản thân nhé!

Tìm gia sư lý

Để các bạn học giỏi môn lý thì giải pháp mà nhiều phụ huynh lựa chọn chính là thuê gia sư cho con. Tuy nhiên việc thuê và tìm kiếm gia sư lý chất lượng, đảm bảo gia sư hiệu quả tốt là điều không hề đơn giản nếu không có cách. Bỏ túi ngay cách tìm gia sư lý cực hiệu quả với chia sẻ dưới đây nhé!

Tìm gia sư lý

Tham gia bình luận ngay!

captcha
Chưa có bình luận nào